Бром – це хімічно активний металоїд, що відноситься до групи галогенів, які є енергійними окислювачами. Він активно застосовується в різних сферах, включаючи медицину, промисловість, виробництво зброї. Хімічні властивості брому численні, і зараз про них варто коротко розповісти.
Загальна характеристика
Дана речовина при нормальних умовах являє собою червоно-буру рідину. Вона їдка, важка, має неприємний запах, який трохи нагадує йодний. Рідина отруйна, але про токсичні властивості хімічного елемента брому буде розказано трохи пізніше. Загальні характеристики можна виділити наступний перелік:
- Атомна маса становить 79,901 … 79,907 г/моль.
- Электроотрицательность дорівнює 2.96 за шкалою Полінга.
- Електродний потенціал нульовий.
- Всього шість ступенів окислення– 0, -1, +1, +3, +5 та +7.
- Енергія іонізації становить 1142,0 (11,84) кДж/моль.
- Щільність дорівнює 3,102 (25 °C) г/см3 при нормальних умовах.
- Температура кипіння і плавлення становить 58,6 °C і -7,25 °C відповідно.
- Питома теплота випаровування і плавлення дорівнює 29,56 і 10,57 кДж/моль.
- Показники молярної теплоємності та обсягу рівні 75,69 Дж/(К•моль) і 23,5 см3/моль відповідно.
Цікаво, що назва цього елемента з давньогрецької перекладається як «сморід». І хто знає, як пахнуть бромовые розчини, розуміє, про що йдеться. Запах у нього справді не з приємних.
Основні хімічні властивості
Дана речовина існує у вигляді 2-атомних молекул Br2. Якщо збільшити температуру до 800 °C, то стане помітна їхня дисоціація на атоми. Чим вище будуть градуси, тим інтенсивніше буде здійснюватися цей процес.
До основним хімічним властивостям брому варто віднести його здатність розчинятися у воді. Це, звичайно, характерно для всіх галогенів, але він краще за інших взаємодіє з Н2О. Розчинність становить 3,58 грам на 100 мл води при температурі 20 °C.
Виходить у результаті цієї реакції розчин іменують бромною водою. У неї є цілий ряд специфічних особливостей.
Бромна вода
На світлі вона поступово виділяє кисень. Це виникає з-за того, що бромноватистая кислота, що входить до складу даного розчину, починає розкладатися. Рідина, до речі, має характерний жовто-помаранчевий колір.
Бромну воду використовують для проведення реакції, яка у вигляді формули виглядає так: Br2 + Н2О → HBr + HBrO. Як можна бачити, в результаті утворюються такі речовини, як бромоводородная і нестійка бромноватистая кислоти.
Розчин є дуже потужним окислювачем. Бромна вода здатна впливати на такі метали як нікель, кобальт, залізо, марганець і хром. Ще її застосовують у хімічному синтезі певних препаратів органічного походження і при аналізах. Також бромна вода задіюється при ідентифікації алкенів. Коли вона вступає з ними в реакцію, то знебарвлюється. До речі, особливість бромної води в тому, що вона не замерзає навіть при -20 °С.
А готують її зазвичай так: у 250 мл дистильованої води додають бром в кількості 1 мл, інтенсивно при цьому перемішуючи компоненти. Процес здійснюється у витяжній шафі. Зберігають розчин у ємності, виконаною зі скла темного кольору.
Інші реакції брому
Важливо зауважити, що цей активний металоїд у всіх відносинах змішується з більшістю органічних розчинників. Найчастіше внаслідок даного процесу їх молекули бромируются.
По своїй хімічній активності даний елемент знаходиться між хлором і йодом. З цими речовинами він теж взаємодіє. Ось, наприклад, реакція з розчином иодида, внаслідок якої утворюється вільний йод: Br2 + 2Kl → I2 + 2KBr. А при впливі на броміди хлору з’являється вільний бром: Cl2 + 2KBr → Br2 + 2KCl.
З багатьма іншими речовинами розглянутий елемент теж взаємодіє за рахунок своїх хімічних властивостей. Реакція брому з сірої дає S2Br2. При взаємодії з фосфором з’являються PBr3 і PBr5. Це все бінарні неорганічні сполуки. Окрім перерахованих елементів, металоїд також взаємодіє з селеном і телуром.
Але ось з чим бром не реагує безпосередньо, так це з азотом і киснем. Зате взаємодіє з галогенами. А його реакції з металами дають броміди – Mgbr 2, CuBr2, AlBr3 і т. д.
І, звичайно, розповідаючи про фізичні і хімічні властивості брому, не можна не згадати, що існують також речовини, які є стійкими до його дії. Це платина і тантал, а ще в якійсь мірі свинець, титан і срібло.
Подвійні і потрійні зв’язки
З речовинами, яким вони властиві, також здатний взаємодіяти обговорюваний елемент. І, розповідаючи про хімічні властивості брому, рівняння реакцій даного типу теж варто розглянути. Ось одне з них: С2Н4 + Br2 → C2H4BR2. Це взаємодія з етиленом. Йому якраз і властива подвійна зв’язок.
Цікаво, що коли бром змішується з розчинами лугів, карбонату калію або натрію, то результатом стає утворення відповідних бромат і бромідів (солей). Ось рівняння, яке демонструє це: 3Br2 + 3Na2CO3 → 5NaBr + NaBrO3 + 3СО2.
І так, перераховуючи найважливіші хімічні властивості брому, не можна не згадати, що в рідкому стані він легко взаємодіє з золотом. Результатом стає освіта трибромида (AuBr3). А реакція виглядає наступним чином: 2Au + 3Br2 → 2AuBr3.
Токсичність
Хімічні властивості брому обумовлюють його небезпеку для людського організму. Навіть якщо його концентрація в повітрі перевищує 0,001 % за обсягом, то виникають запаморочення, подразнення слизових оболонок, кровотеча з носа, а іноді навіть задуха і спазми дихальних шляхів.
Смертельна доза для людини становить всього 14 мг/кг перорально. Якщо виникло отруєння бромом, то потрібно:
- Викликати «Швидку».
- Вивести потерпілого на свіже повітря.
- Розстебнути затісний одяг.
- Постаратися заспокоїти його.
- Промити шкіру водою, якщо речовина потрапила на покрови. Протерти після цього спиртом.
- Дати постраждалому молоко з додаванням невеликої кількості соди. Вона нейтралізує дію брому.
- Промити шлунок, якщо речовина потрапила в організм через рот. Давати пити воду, але маленькими порціями, рекомендується запропонувати сорбенти для зменшення ступеня всмоктування.
Бром дійсно небезпечна речовина. Його навіть використовують у виробництві бойових отруйних припасів.
Робота з бромом
Оскільки хімічні властивості брому обумовлюють його токсичність, то люди, які змушені з ним контактувати, використовують спеціальні рукавички, протигази та спецодяг.
Зберігають речовина у товстостінній тарі зі скла. Її, у свою чергу, зберігають у ємностях з піском. Він допомагає захистити тару від руйнування, яке може виникнути через струшування.
До речі, з-за дуже високої щільності речовини пляшки з ним не можна брати за горло. Воно легко може відірватися. А наслідки від розлитого токсичного брому, та ще в такій кількості, катастрофічні.
Застосування
Наостанок пару слів про те, як і де використовують бром. Можна виділити наступні сфери та галузі застосування:
- Хімія. Бром задіяний в органічному синтезі, а його розчином визначають якість неграничних з’єднань.
- Промисловість. З додаванням брому роблять антипірени, які надають пожежостійкість таким матеріалам, як текстиль, дерево і пластик. А ще з нього раніше активно виготовляли 1.2-дибромэтан, який був головною складовою етилової рідини.
- Фотографія. Бромід срібла використовується як світлочутлива речовина.
- Ракетне паливо. Пентафторид брому – його потужний окислювач.
- Нафтовидобуток. В цій сфері використовуються бромидные розчини.
- Медицина. Броміди калію і натрію використовують в якості заспокійливих засобів.
Так що яким би токсичним не було це речовина для людського організму, в деяких сферах воно незамінне.
